손쉬운 준비 (2<em> Z</em>, 4<em> E</em>) - 알렌 아세테이트를 이용한 전자 불충분 알켄의 합성에 의한 디에나 미이드
Summary
알릴 아세테이트에 의한 전자 불완전 알켄의 루테늄 촉매 올레핀 형성이 여기에 설명되어있다. 방향족 그룹으로 아미노 카르 보닐을 사용함으로써,이 외부 산화제없는 프로토콜은 고효율 및 양호한 입체 및 위치 선택성을 가지며, ( Z , E ) – 부타디엔 골격에 대한 새로운 합성 경로를 개시한다.
Abstract
비닐 알콜 결합 활성을 통한 두 알켄 간의 직접 교차 커플 링은 높은 원자 및 단계 경제성을 갖는 부타디엔의 합성을위한 효율적인 전략을 의미합니다. 그러나이 기능성 교차 결합 반응은 아직 개발되지 않았는데, 그 이유는 실용화에서 여전히 제한된 지시 그룹이 있기 때문이다. 특히, 화학량 론적 양의 산화제가 보통 필요하며, 많은 양의 폐기물을 생성한다. 새로운 1,3- 부타디엔 합성에 대한 관심으로 인해 알릴 아세테이트와 외부 산화제를 사용하지 않고 전자 불완전 알켄의 루테늄 촉매 올레핀 형성에 대해 설명합니다. 2- 페닐 아크릴 아미드와 알릴 아세테이트의 반응을 모델 반응으로 선택하고, 최적 조건 하에서 양호한 입체 선택성 ( Z, E / Z, Z = 88:12)으로 80 % 단리 수율로 목적하는 디엔 생성물을 수득 하였다 : 110 ℃에서 DCE에서 Ru ( p- 시멘) Cl 2 ] 2 (3 mol %)와 AgSbF 6 (20 mol %)또는 16 시간. 최적화 된 촉매 조건으로 대표적인 α – 및 / 또는 β – 치환 아크릴 아미드가 조사되었으며 지방족 또는 방향족 그룹에 관계없이 모두 원활하게 반응했습니다. 또한, 다르게 N- 치환 된 아크릴 아미드는 우수한 기질 인 것으로 입증되었다. 또한, 우리는 아세틸 산소의 금속으로의 킬 레이팅이 촉매 과정에 중요하다는 것을 제안하면서, 상이한 알릴 유도체의 반응성을 조사했다. 반응 메커니즘을 조사하기 위해 중수소 표지 실험도 수행했다. 아크릴 아마이드에 대한 Z- 선택적인 H / D 교환 만 관찰되었으며, 이것은 가역적 사이클로 메탈 레이션 사건을 나타낸다. 또한, 분자 동위 원소 연구에서 3.2의 동위 원소 동위 원소 효과 (kinetic isotope effect, KIE)가 관찰되었는데, 이는 올레핀 CH 금속 화 단계가 속도 결정 단계에 관여하고 있음을 시사한다.
Introduction
부타디엔은 광범위하게 발생하며 많은 천연물, 약물 및 생리 활성 물질에서 흔히 발견됩니다 1 . 화학자들은 1,3- 부타디엔 합성을위한 효율적이고 선택적이며 실용적인 합성 방법론을 개발하기 위해 많은 노력을 기울여왔다 . 최근에는 이중 비닐 결합 결합을 통한 두 가지 알켄 간의 직접 교차 커플 링이 개발되어 높은 원자 및 단계 경제성을 갖는 부타디엔의 합성을위한 효율적인 전략을 제시합니다. 그 중에서 두 알켄의 팔라듐 촉매 교차 결합은 알 케닐 -Pd 종류 를 통해 ( E, E ) – 구성 부타디엔 을 제공하는 많은 관심을 끌고있다. 예를 들어, Liu의 연구팀은 알켄과 알릴 아세테이트의 직접 교차 결합에 의한 Pd 촉매를 이용한 부타디엔 합성을 개발했다 ( 그림 1 </식 3 >과 같다. 한편, 알켄 간의 관능기 – 지향 교차 – 커플 링은 보완적인 방법 6을 나타내는 올레핀 CH 사이클로 메탈 레이션 사건으로 인해 우수한 ( Z, E ) – 입체 선택성을 갖는 부타디엔을 제공 하였다. 현재까지 enolates, amides, ester 및 phosphate와 같은 일부 지시 그룹이 알켄 간의 교차 커플 링에 성공적으로 도입되어 일련의 가치 있고 기능화 된 1,3- 부타디엔을 제공합니다. 그러나 지시 된 교차 결합 반응은 실제 사용에있어 여전히 제한된 지시 그룹이 있기 때문에 개발되지 않았다. 특히, 화학 양 론적 양의 산화제가 촉매 사이클을 유지하기 위해 일반적으로 필요하며, 대량의 유기 및 무기 폐기물을 생성한다. 커플 링 파트너로서 전자가 풍부한 알켄을 사용하는 매우 제한된 예가있다.
알릴 아세테이트 및 그것의 유도체는 깊게 i이었다.촉매 작용을 통한 cross-coupling, electron-rich arenes의 Friedel-Crafts allylation, electron-deficient arenes의 촉매 CH 활성화 ( 그림 1 및 1 ) 7 과 같은 강력한 알릴 화 및 올레핀 화 시약으로 유기체 전환을 연구했다. 보다 최근에, Loh 그룹은 전자 알콜과 알릴 아세테이트의 로듐 (III) 촉매 CH 알릴 화를 개발하여 1,4- 디엔 ( 그림 1 및 2 ) 8을 만들었다. 한편, 카나이 (Kanai) 그룹은 Co (III) 촉매를 사용하여 알릴 계 알콜 (allylic alcohols)과 직접 탈수소 CH 알릴 화를보고했다. 흥미롭게도, Snaddon과 동료 연구자들은 비 환식 에스테르의 직접 비대칭 α- 알레르기 반응에 대한 새로운 협력 촉매 기반 방법을 발표했다. 아주 최근에, Ackermann 그룹은 몇 가지 새로운 알릴 화 예를보고했다.g의 저렴한 Fe, Co 및 Mn 촉매 11 . 이러한보고는 알릴 화 반응과 올레핀 화 반응에서 돌파구를 만들었지 만, 이중 결합 이동과 불충분 한 위치 선택성은 대개 피할 수없고 쉽게 통제 할 수 없습니다. 따라서, 가치있는 분자를 제조하기 위해 아세틸 알릴의보다 효율적이고 선택적 반응 패턴을 개발하는 것이 여전히 매우 바람직하다. CH 올레핀 생성을 통한 1,3- 부타디엔 합성에 대한 우리의 관심과 함께 알릴 아세테이트는 1,4- 디엔을 처음으로 전달하는 전자 불완전 알켄의 방향성 알릴 화에 도입 될 수 있다고 가정했다. 그 후, 커플 링 파트너로서 프로 펜과 같은 전자가 풍부한 알켄을 사용하여 교차 커플 링에 의해 수득 될 수없는 디엔 생성물을 형성하는보다 많은 열역학적으로 안정한 1,3- 부타디엔이 CC 이중 결합 7 의 이동성 이성질체 화 후에 형성 될 수있다 6 . 여기, 우리는 저렴한 Ru (III) – 촉매 올레핀 CH 결합 올레핀( Z, E ) – 부타디엔 ( 그림 1 및 4 )의 생성을위한 새로운 합성 경로를 여는 산화제가없는 아크릴 알릴 아세테이트와 아크릴 아미드의 합성
Protocol
Representative Results
Discussion
[Ru ( p- 시멘) Cl2] 2 는 CH / CH 커플 링 부타디엔 생성물을 제공하는 온화한 반응 조건 하에서 효율적으로 작용하는 우수한 관능기 내성을 갖는 값 싸고, 쉽게 접근 할 수 있고, 공기 안정하고, 활성이 높은 Ru- 계 촉매이다. 은염 AgSbF 6 는 [Ru ( p- 시멘) Cl 2 ] 2 의 염화물을 추출하여 다음 CH 결합 활성화를위한 양이온 루테늄 착체를 생성 할 수있는 첨가제로 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 공개 할 것이 없습니다.
Materials
| Allyl Acetate | TCI | A0020 | > 98.0%(GC), 25 mL package |
| Dichloro(p-cymene)ruthenium(II) dimer | TCI | D2751 | > 95.0%(T), 5 g package |
| Silver hexafluoroantimonate | TCI | S0463 | > 97.0%(T), 5 g package |
| 1,2-Dichloroethane | TCI | D0364 | > 99.5%(GC), 500 g package |
| Rotavapor | EYELA | N-1200A | Use to dry solvent |
| Silica gel | Merck | 107734 | Silica gel 60 (0.063-0.2 mm), for column chromatoraphy |
References
- Negishi, E., et al. Recent Advances in Efficient and Selective Synthesis of Di-, Tri-, and Tetrasubstituted Alkenes via Pd-Catalyzed Alkenylation-Carbonyl Olefination Synergy. Acc Chem Res. 41 (11), 1474-1485 (2008).
- Maryanoff, B. E., Reitz, A. B. The Wittig olefination reaction and modifications involving phosphoryl-stabilized carbanions. Stereochemistry, mechanism, and selected synthetic aspects. Chem Rev. 89 (4), 863-927 (1989).
- Stille, J. K. The Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organotin Reagents with Organic Electrophiles. Angew Chem Int Ed. 25 (6), 508-524 (1986).
- Zhang, Y., Cui, Z., Li, Z., Liu, Z. Q. Pd(II)-Catalyzed Dehydrogenative Olefination of Vinylic C-H Bonds with Allylic Esters: General and Selective Access to Linear 1,3-Butadienes. Org Lett. 14 (7), 1838-1841 (2012).
- Shang, X., Liu, Z. Q. Transition metal-catalyzed Cvinyl-Cvinyl bond formation via double Cvinyl-H bond activation. Chem Soc Rev. 42 (8), 3253-3260 (2013).
- Hu, X. H., Yang, X. F., Loh, T. P. Selective Alkenylation and Hydroalkenylation of Enol Phosphates through Direct C-H Functionalization. Angew Chem Int Ed. 54 (51), 15535-15539 (2015).
- Kong, L., et al. Cobalt (III)-Catalyzed C-C Coupling of Arenes with 7-Oxabenzonorbornadiene and 2-Vinyloxirane via C-H Activation. Org Lett. 18 (15), 3802-3805 (2016).
- Feng, C., Feng, D., Loh, T. P. Rhodium (III)-catalyzed C-H allylation of electron-deficient alkenes with allyl acetates. Chem Commun. 51 (2), 342-345 (2015).
- Suzuki, Y., et al. Dehydrative Direct C-H Allylation with Allylic Alcohols under [Cp*CoIII] Catalysis. Angew Chem Int Ed. 54 (34), 9944-9947 (2015).
- Schwarz, K. J., Amos, J. L., Klein, J. C., Do, D. T., Snaddon, T. N. Uniting C1-Ammonium Enolates and Transition Metal Electrophiles via Cooperative Catalysis: The Direct Asymmetric α-Allylation of Aryl Acetic Acid Esters. J Am Chem Soc. 138 (16), 5214-5217 (2016).
- Zell, D., Bu, Q., Feldt, M., Ackermann, L. Mild C-H/C-C Activation by Z-Selective Cobalt Catalysis. Angew Chem Int Ed. 55 (26), 7408-7412 (2016).
- Li, J., et al. N-Acyl Amino Acid Ligands for Ruthenium(II)-Catalyzed meta-C-H tert-Alkylation with Removable Auxiliaries. J Am Chem Soc. 137 (43), 13894-13901 (2015).
- Li, F., Yu, C., Zhang, J., Zhong, G. Olefination of Electron-Deficient Alkenes with Allyl Acetate: Stereo- and Regioselective Access to (2Z,4E)-Dienamides. Org Lett. 18 (18), 4582-4585 (2016).
- Lehman, J. W. . The student’s lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale. , (2008).
